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CANON A ÉLECTRONS A FORTE BRILLANCE

UTILISANT UNE CATHODE EN BORURE DE LANTHANE

M. BOUSSOUKAYA et A. SEPTIER

Institut

d'Electronique

Fondamentale

Bâtiment

220,

Université Paris

XI, 91405

Orsay,

France

(Reçu le 8 mars 1976,
révisé le 7 mai

1976, accepté

le 18 mai 1976)

Résumé.

2014
Un canon à électrons associé à une lentille

électrostatique

à 3

électrodes, capable

de fournir un courant de quelques mA et un spot de 1 mm de diamètre à 1 m de la cathode a été étudié Le canon utilise une cathode en borure de lanthane. La méthode de mesure de la brillance du fais- ceau est décrite. A tension d'accélération

égale,

la brillance obtenue est au minimum 100 fois supé- rieure à celle des canons à cathode de tungstène.

Abstract.

2014

An electron source

using a LaB6 cathode is investigated.

Results and methods of

measuring current beam intensity and brightness of LaB6 are given in this paper. Comparison is made between our results and results obtained by others authors using

W cathodes.

REVUE DE PHYSIQUE APPLIQUÉE

TOME 11,

SEPTEMBRE

1976, PAGE

Classification

Physics

Abstracts

0.671 2.820

1. Introduction.

Pour réaliser un faisceau élec-

tronique de très faible diamètre transportant une den- sité de courant importante, on peut utiliser un canon à

électrons muni d'une cathode en borure de lan-

thane [1, 2, 3]. Ce type de cathode permet d'obtenir des densités de courant plus importantes [4] que celles des cathodes en tungstène (Fig. 1).

Par suite de la faible valeur du

travail de sortie du matériau, voisin de

2,6 eV,

la température d'utilisation reste comprise entre 1 200 et 2 000 OC. De plus, cette cathode peut fonctionner en ultra-vide et ne craint pas les remises à l'air.

Dans cette

étude,

nous nous intéresserons particuliè- rement à un canon débitant 1 à 2 mA et fournissant à un mètre de la cathode un faisceau de 1 mm de dia- mètre, avec une ouverture angulaire de quelques

10 - 3 rad.

2. Production du faisceau.

2.1 DESCRIPTION DU

CANON.

Un canon à électrons de

type triode à cathode émissive plane en borure de lanthane massif a été réalisé sur le modèle de la figure 2.

La cathode est usinée dans 'un barreau

cylindrique de LaB6 de 2 mm de diamètre. La partie

émissive est

réduite à une face plane de 0,5 mm de diamètre (S ~ 0,20 mm2).

Elle est chauffée

par bombardement

électronique

à l'aide d'un filament de

tungstène (dia- mètre

0,2 mm)

bobiné en forme d'hélice (5 spires, diamètre 4 mm, longueur 5 mm) et enfermé dans un

écran

thermique en feuille mince de tantale bien poli d'épaisseur 0,1 mm, qui sert

également

repousser vers la tige de LaB6 les électrons émis par le filament.

Laboratoire associé au C. N. R. S.

FIG. 1.

Densité de courant de saturation en fonction de la température pour le W et le LaB6.

L'extrémité de la

tige opposée

à la face émissive est

fixée dans une pièce en cuivre solidaire d'un réservoir refroidi par une circulation de pétrole.

Il faut en effet

que la température de la région de la tige en contact avec le cuivre reste suffisamment basse pour

éviter lesArticle published online by

604

FIG. 2.

Cathode LaB6 et le

système de chauffage du canon

à électrons.

réactions possibles entre le cuivre et le bore. Le pétrole pur est un excellent isolant, ce qui permet de placer au potentiel de la masse la pompe et le radiateur du circuit de refroidissement ; la connexion avec le canon, porté

à une haute tension maximum de 40

kV, est assurée par des tubes de téflon.

Pour réduire au maximum la conduction

thermique entre la régionquotesdbs_dbs8.pdfusesText_14

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